NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Mitokondriyal protein kinaz PINK1'deki mutasyonlar otozomal resesif Parkinson hastalığı (PD) ile ilişkilidir. Biz ve diğer gruplar, PINK1'in Parkin E3 ligaz aktivitesini hem doğrudan Parkin serine 65 (Ser(65)) fosforilasyonu yoluyla aktive ettiğini, hem de dolaylı olarak Ser(65)'de ubiquitin fosforilasyonu yoluyla olduğunu bildirdik. Ser(65)-fosforilatlı ubiquitin (ubiquitin(Phospho-Ser65))'in Parkin aktivasyonuna nasıl katkıda bulunduğu şu anda bilinmemektedir. Burada, Parkin'e bağlanan ubiquitin (Phospho-Ser65)'in PINK1 in vitro tarafından Ser(65)'de Parkin fosforilasyonunun hızını ve stokiyometrisini önemli ölçüde artırdığını gösteriyoruz. Parkin yapısının, site yönlendirmeli mutagenez ile doğrulanmış analizi, korunmuş His302 ve Lys151 kalıntılarının ubiquitin (Phospho-Ser65) bağlanmasında kritik bir rol oynadığını, böylece Parkin Ser'in (65) fosforilasyonunu ve E3 ligaz aktivitesinin in vitro olarak aktivasyonunu desteklediğini göstermektedir. His302'nin mutasyonu, mitokondriyal depolarizasyonu takiben E3 ligaz aktivitesinde belirgin bir azalma ile ilişkili olan mitokondride Parkin Ser(65) fosforilasyonunu belirgin bir şekilde inhibe eder. Ubiquitin (Phospho-Ser65)'in Parkin'e bağlanmasının Ubl etki alanı ile C-terminal bölgesi arasındaki etkileşimi bozduğunu ve böylece Parkin Ser'in erişilebilirliğini arttırdığını gösteriyoruz(65). Son olarak, saflaştırılmış Parkin, Ser(65) in vitro'da maksimum fosforile edilmiş, ubiquitin (Phospho-Ser65) ilavesi ile daha fazla aktive edilemez. Sonuçlarımız, ubiquitin'in (Phospho-Ser65) önemli bir rolünün, Parkin'in PINK1 aracılı fosforilasyonunu Ser(65)'de teşvik etmek olduğunu ve Parkin E3 ligaz aktivitesinin maksimum aktivasyonuna yol açtığını göstermektedir. Onun302 ve Lys151, Ubiquitin (Phospho-Ser65) etkileşimi için kritik olan Parkin yüzeyinde bir fosfo-Ser(65) bağlayıcı cep sıralayacaklardır. Bu çalışma, ubiquitin (Phospho-Ser65) tarafından Parkin aktivasyonu hakkında yeni mekanistik bilgiler sağlar, bu da ubiquitin (Phospho-Ser65) etkisini taklit eden Parkin aktivatörlerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir.
Özgün kaynak özetini okuyun
Mutations in the mitochondrial protein kinase PINK1 are associated with autosomal recessive Parkinson disease (PD). We and other groups have reported that PINK1 activates Parkin E3 ligase activity both directly via phosphorylation of Parkin serine 65 (Ser(65))--which lies within its ubiquitin-like domain (Ubl)--and indirectly through phosphorylation of ubiquitin at Ser(65). How Ser(65)-phosphorylated ubiquitin (ubiquitin(Phospho-Ser65)) contributes to Parkin activation is currently unknown. Here, we demonstrate that ubiquitin(Phospho-Ser65) binding to Parkin dramatically increases the rate and stoichiometry of Parkin phosphorylation at Ser(65) by PINK1 in vitro. Analysis of the Parkin structure, corroborated by site-directed mutagenesis, shows that the conserved His302 and Lys151 residues play a critical role in binding of ubiquitin(Phospho-Ser65), thereby promoting Parkin Ser(65) phosphorylation and activation of its E3 ligase activity in vitro. Mutation of His302 markedly inhibits Parkin Ser(65) phosphorylation at the mitochondria, which is associated with a marked reduction in its E3 ligase activity following mitochondrial depolarisation. We show that the binding of ubiquitin(Phospho-Ser65) to Parkin disrupts the interaction between the Ubl domain and C-terminal region, thereby increasing the accessibility of Parkin Ser(65). Finally, purified Parkin maximally phosphorylated at Ser(65) in vitro cannot be further activated by the addition of ubiquitin(Phospho-Ser65). Our results thus suggest that a major role of ubiquitin(Phospho-Ser65) is to promote PINK1-mediated phosphorylation of Parkin at Ser(65), leading to maximal activation of Parkin E3 ligase activity. His302 and Lys151 are likely to line a phospho-Ser(65)-binding pocket on the surface of Parkin that is critical for the ubiquitin(Phospho-Ser65) interaction. This study provides new mechanistic insights into Parkin activation by ubiquitin(Phospho-Ser65), which could aid in the development of Parkin activators that mimic the effect of ubiquitin(Phospho-Ser65).
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.